Fundamentos de Electricidad, Electrónica y Electromagnetismo para Estudiantes
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ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA: LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Un circuito eléctrico es una corriente de electrones a través de un medio conductor, desde un generador hasta un receptor, transformando la energía eléctrica en luz, calor, movimiento, etc. Según el movimiento, hay dos tipos:
- Corriente continua: los electrones se mueven todos en la misma dirección.
- Corriente alterna: los electrones permanecen quietos oscilando de derecha a izquierda en una misma posición.
Elementos de un circuito eléctrico
Tensión o diferencia de potencial
Es la diferencia de energías que existe entre los extremos de un circuito. La unidad de tensión es el voltio (V); para medirla se emplea el voltímetro.
Tipos de pilas:
- Salinas de 1,5; 4,5; y 9 V.
- Alcalinas de 1,5 y 9 V.
- Pilas de botón: las hay de mercurio, óxido de plata y litio.
Intensidad o corriente eléctrica
Mide la cantidad de electrones que pasa por un cable conductor por unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A) y su símbolo es I.
Resistencia de un circuito: La Ley de Ohm
La resistencia es la oposición que ejercen los elementos del circuito al paso de la corriente. Su unidad es el ohmio (Ω) y su símbolo es R. Depende de tres factores: la sección, la longitud y la resistividad del material.
Potencia y energía eléctrica
La potencia es la capacidad de un receptor eléctrico cualquiera para transformar la energía en un tiempo determinado. Su unidad es el vatio (W).
Energía eléctrica: la energía es una medida del trabajo útil que genera una máquina.
Consumo eléctrico: es el coste de la energía eléctrica.
Elementos de maniobra
Tipos de conexión:
- Conexión en serie: funciona si están pulsados los dos interruptores.
- Conexión en paralelo: funciona si está pulsado al menos uno de los dos interruptores.
Pulsadores
Accionan o interrumpen la corriente eléctrica cuando son pulsados. Existen dos tipos:
- Pulsador N/A: normalmente abierto.
- Pulsador cerrado: normalmente cerrado.
Conmutador
De dos posiciones y de vaivén.
Finales de carrera
Dispositivos de interrupción o conmutación accionados por el movimiento.
Los circuitos electrónicos
La electrónica es la parte de la física que estudia los circuitos y los componentes que permiten controlar el paso de la corriente eléctrica a través de semiconductores y gases.
EL ELECTROMAGNETISMO
Magnetismo y electricidad
La magnetita es un mineral que ya se conocía hace unos 500 años a.C. El imán es un operador capaz de atraer fuertemente metales férricos. La corriente eléctrica en movimiento actúa como un imán. Un imán en movimiento es capaz de generar una corriente. El electromagnetismo es la ciencia que estudia la relación entre la electricidad y el magnetismo.
Los electroimanes y sus aplicaciones
El electroimán es un imán artificial. Tienen muchas aplicaciones, como el timbre eléctrico, el timbre musical y el zumbador.
El control mediante relés
El relé es un electroimán que actúa sobre varios interruptores. Hay dos tipos de corriente: de maniobra y principal.
El motor eléctrico
Es un operador que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación. Tiene dos partes:
- Estátor: es la parte fija del motor.
- Rotor: es la parte móvil del motor.
El generador eléctrico
Es un operador que transforma la energía mecánica de rotación en energía eléctrica. Pueden ser:
- Alternador: genera corriente alterna.
- Dinamo: se emplea para generar corriente continua.
El transformador
Es un dispositivo magnético formado por un núcleo de hierro y dos bobinas, denominadas primario y secundario. Su misión es reducir la corriente, elevando la tensión o viceversa.